Quality of Service (QoS) Implementierung im Datennetz – Teil 4

Netzwerk Switch

Wichtige Punkte, die Sie bei Konfiguration von Quality of Service (QoS) bei Netzwerkelemente beachten sollten, sind im letzten Artikel der Artikelserie beschrieben.

Der erste Artikel der Serie beschreibt Priorisierungsverfahren allgemein. Der zweite, wie Sie Priorisierung in Endgeräten implementieren. Wie Sie hohe Sprachqualität in Thin Clients implementieren, lesen Sie im dritten Artikel.

Zentrale Netzwerkelemente

Zu den zentralen Netzwerkelementen zähle ich Switches, Router und Gateways. Für Quality of Service- (QoS-) Einstellungen ist es wichtig, dass sämtliche Elemente, die zwischen Sender und Empfänger an der Weiterleitung von Medienströme (Sprache, Fax, Video) beteiligt sind, die gleiche Priorisierungstechnik und -konfiguration unterstützen. Keines dieser Elemente sollte diese Kette unterbrechen.

Jede Form der Umsetzung von einer Priorisierungstechnik auf eine andere oder einer Stufe auf eine andere eines anderen Netzabschnittes ist mit Konfigurationsaufwand verbunden und führt damit auch zu Konfigurationsfehlern.

In der Folge sind wichtige Netzwerkelemente angeführt, die zu konfigurieren sind.

 

Gateways

Gateways verbinden bei Voice over IP-Lösungen das Datennetz mit dem traditionellen Telefonnetz (z.B. Integrated Services Digital Network, ISDN) oder einem Mobilfunknetz.

Betrachtet man den priorisierten Medienstrom, so muss der Gateway die gleichen Priorisierungsverfahren verstehen und behandeln können wie auch die VoIP-Clients.

 

Switches

Je nach Intelligenz der Switches unterscheidet man Switches, die Wege zu Zielen auf Basis der Hardware- (oder Media Access Control-Sublayer (MAC)) -Adressen, der Internet Protocol- (IP-) Adressen oder anderer Kriterien auswählen und Rahmen darüber weiterleiten.

Ist die Priorisierungsinformation im Ethernet-Header eingebettet, muss der Switch dieses Feld auswerten. Achten Sie auf die korrekte Weiterleitung des gesamten Rahmens inklusive Tag-Feld. Bei Übertragung über Ports, die keine Tags unterstützen oder übertragen, geht das Tag-Feld und damit die Priorisierungsinformation verloren.

Ist der Switch in der Lage, das Differentiated Services- (DiffServ-) Feld des IP-Pakets zu analysieren, leitet er das Paket anhand der darin enthaltenen Werte weiter. Das Feld geht in der Regel nicht verloren.

Anmerkung: Differentiated Services sind sowohl beim Internet Protocol Version 4 als bei der Version 6 implementierbar.

Je nach Switch lassen sich die Priorisierungswerte am Eingangsport überschreiben. Damit lässt sich verhindern, dass Anwender eigenmächtige Änderungen der Feldwerte vornehmen, um sich Vorteile zu verschaffen.

Da ein Netzwerk meist aus mehreren Switches besteht, ist es wichtig, dass Sie für alle Switches und alle Verbindungen, die Sprach- und Videoverkehr weiterleiten, die Priorisierungsfunktion richtig konfigurieren. Denken Sie dabei auch an Backup-Links, die z.B. erst bei Ausfällen der Hauptverbindungen aktiv sind.

 

Router

Router verbinden logische Netze und leiten Datenpakete zu Zielnetzen weiter ober blockieren deren Weiterleitung. Sie verbinden meist lokale Netze (Local Area Networks, LANs) mit Weitverkehrsnetzen (Wide Area Networks, WANs).

Empfängt ein Router einen Rahmen, packt er das Paket aus dem Rahmen aus und behandelt es. Der Ethernet-Header, und damit auch die eventuell vorhandene Priorisierungsinformation der Schicht 2 laut Open Systems Interconnection- (OSI-) Modell gehen verloren.

„Versteht“ der Router DiffServ (ein Feld im IP-Paketkopf) , kann er die Paketbehandlung und Weiterleitung entsprechend durchführen. Dazu gehört auch, dass der Inhalt des DiffServ-Feldes bei Bedarf geändert werden kann (Beispiel: Priorisierungsstufen sind in den verbundenen Netzen unterschiedlich definiert).

Nutzen die verbundenen Netze generell unterschiedliche Netztechnologien (z.B. Ethernet-LAN und WAN mit Multiprotocol Label Switching, MPLS), muss der Router die komplette Priorisierungsinformation umsetzen. Diese Funktion heißt „Priority Mapping“ und erfordert eine umfangreiche Koordinierung der Netzbetreiber. Versteht der Router die OSI-Schicht 2-Priorisierung, kann er sie mit der Mapping-Funktion auf die externe Priorisierungstechnik im WAN umsetzen. Natürlich geht das auch in die umgekehrte Richtung.

Unterstützt der Router keine Priorisierungstechnik, wird das Paket wie jedes andere Paket behandelt.

 

Weitere Netzwerkelemente

Sie fragen sich sicher, ob auch andere Elemente von Priorisierungsangaben betroffen sind? Ja, das sind Sie. WLAN Access Points habe ich schon beschrieben. Denken Sie aber auch an Firewalls, Proxies oder Server.

Multimedia-fähige Endgeräte sind aber auch z.B. Videokameras, Videoencoder und -decoder, IP-fähige Faxgeräte und Multifunktionsgeräte (mit integriertem Drucker, Scanner und Faxgerät), IP-fähige Monitore, Wechselsprechanlagen und viele andere Systeme.

 

Sie haben Fragen oder Beiträge? Nutzen Sie bitte die Kommentarfunktion am Ende des Blogbeitrags. Vielen Dank.

 

Weitere Informationen

Seminare:

Unified Communications-Technologie – Teil I

Unified Communications-Technologie – Teil II

Unified Communications: Anforderungen an Netze

SIP-Protokoll – Details

Seminarunterlagen:

Einsparungspotentiale der IP-Telefonie

Voice over IP-Technologie

Corporate Telephony Strategies for Enterprise Customers and Organizations (englisch)

Weitere Bücher von Ronald Schlager:

Siehe Buchthemen

Über den Autor

Ronald Schlager ist unabhängiger Trainer, Consultant, Buchautor und Blogger mit den Schwerpunkten Kommunikationstechnologien und deren Anwendungen.

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